BAB V Tugas Akhir Krishna
-
Upload
krishna-moch-reza -
Category
Documents
-
view
220 -
download
0
Transcript of BAB V Tugas Akhir Krishna
-
8/17/2019 BAB V Tugas Akhir Krishna
1/18
BAB V
PERHITUNGAN
5.1 Sistem penyaluran air buangan
Sistem pembuangan air di Hotel Tebu direncanakan menggunakan
sistem pembuangan terpisah, dimana black water, grey water , buangan
air kondensor, dan air hujan yang ditampung dialirkan secara terpisah. Air
buangan black water dialirkan langsung kedalam septic tank, sedangkan
untuk grey water , buangan air AC, dan air hujan dialirkan kedalam tanki
STP (Sewage Treatment Plant), kemudian keluarannya di tampung ke
dalam Ground Tank 2. Skema sistem penyaluran air buangan dapat dilihat
pada gambar 5.1.
Pada umumnya, untuk menentukan jumlah air limbah yang dihasilkan
didasarkan dari pemakaian air sebesar 66213.47 L/hari. Untuk keperluancadangan air, total kebutuhan air ditambah 20% sehingga menjadi
79456.17 L/hari atau 79 m3/hari. Air buangan yang dihasilkan adalah 80%
(hardjosuprapto, Moh.Maasduki. 2000) dari kebutuhan air bersih yaitu
sekitar 63 m3/hari. Dari air buangan tersebut 75% merupakan grey water
dan 25% merupakan black water , sehingga didapat buangan grey water
sebesar 47 m3/hari dan black water 16 m3/hari.
-
8/17/2019 BAB V Tugas Akhir Krishna
2/18
Gambar 5.1. Skema Penyaluran Air Buangan
-
8/17/2019 BAB V Tugas Akhir Krishna
3/18
5.2 Sistem Pemanfaatan Air AC ( Air Conditioner )
Hasil buangan air AC ( Air Conditioner ) bisa di manfaatkan untuk air
second class atau air untuk menyiram. Kandungan yang ada dalam air AC
tersebut yaitu pH 7,42, TDS (Total Dissolved Solid) 2,3 ppm, dan
konduktivitas 4,1 µs. Untuk kuantitas buangan air AC, menggunakan 2
metode yaitu yang pertama berdasarkan Literatur BuildingGreen.com
Dengan menggunakan aplikasi Condensate Calculator yang data nya
diambil dari kondisi eksisting.
Dengan menggunakan suhu luar 30°C atau 86°F dan kelembaban
91%,untuk suhu dalam ruangan 23°C atau 73°F dan kelembaban 53% suhu
setempat. Hasil yang diperoleh untuk buangan air AC nya yaitu 11,29
gall/hari atau 0,05 m3/hari. Kemudian untuk metode berikutnya
menggunakan metode survey atau menghitung langsung buangan air AC
yang diperoleh, dengan cara menampung buangan air AC tersebut selama
satu jam, dengan suhu dalam ruangan 23°C dan untuk suhu luar sekitar
30°C, kemudian setelah ditampung selama satu jam buangan air AC
tersebut tertampung sebanyak 312 ml/jam atau sebanyak 0,01m3/hari.
Dari kedua metode tersebut hasil yang didapatkan dari buangan AC tidak
jauh berbeda yaitu (0,01 m3/hari - 0,05 m3/hari). Dari kedua metode
tersebut yang diambil untuk perhitungan pemanfaatan buangan air AC
Hotel Tebu yaitu metode kedua dengan nilai buangan AC/ hari nya yaitu
0,01 m3/hari. Metode kedua dipilih karena perhitungan yang dilakukan
berdasarkan hasil yang pasti dan keluaran air buangan nya juga lebih jelas.
Setelah mendapatkan hasil yang diperoleh yaitu 0,01 m3/hari, kemudian
hasil tersebut dikalikan dengan jumlah AC yang terpasang di dalam Hotel
Tebu tersebut yaitu 58 AC split. Sehingga menghasilkan buangan air AC
sebesar 0,58 m3/hari yang kemudian di salurkan kedalam STP (Sewage
Treatment Plant).
5.3 Sistem Pemanfaatan Air Hujan
Bangunan yang dilengkapi dengan sistem plambing harus dilengkapi
-
8/17/2019 BAB V Tugas Akhir Krishna
4/18
degan sistem drainase untuk pemanfaatan air hujan yang berasal dari atap
maupun jalur terbuka yang mengalirkan air. Air hujan yang dibawa dalam
sistem plambing ini harus disalurkan ke dalam lokasi pembuangan untuk
air hujan. Hal ini karena tidak boleh air hujan disalurkan ke dalam sistem
plambing air buangan yang hanya bertujuan untuk menyalurkan air
buangan saja atau disalurkan ke suatu tempat sehingga air hujan tersebut
akan mengalir ke jalan umum, menyebabkan erosi atau genangan air.
Maka dari itu air hujan tersebut tidak ditampung kedalam bak pengumpul,
akan tetapi langsung masuk kedalam STP melalui sistem gravitasi.
Tabel 5.1. Data Curah hujan Kota Bandung 10 tahun terakhir
TahunBandung
Utama
Stasiun Pembanding
Cemara Lembang
2004 161,0 69 50
2005 190,2 81 79
2006 141,8 105 63
2007 203,1 87 97
2008 166,8 157 162
2009 174,8 147 112
2010 322,4 204 165
2011 149,1 161 141
2012 209,2 156 126
2013 223,5 161 138
Jumlah 1941,8 1328,0 1133,0
Rata 194,2 132,8 113,3
Sumber : BMKG Stasiun Bandung (2003-2012)
Uji konsistensi data dilakukan terhadap data curah hujan tahunan dengan
tujuan untuk mengetahui adanya penyimpangan data hujan.
Penyimpangan tersebut dapat diselidiki dengan menggunakan Metode
Lengkung Massa Ganda (Double Mass Curve). Pada metode ini, hubungan
antara seri waktu dengan data curah hujan dianggap linier. Data curah
-
8/17/2019 BAB V Tugas Akhir Krishna
5/18
hujan tahunan jangka waktu yang panjang dari suatu stasiun utama hujan,
dibandingkan dengan data curah hujan rata-rata sekelompok stasiun
pembanding hujan dalam periode yang sama.
Gambar 5.2. Akumulasi Rata-rata Utama dengan Akumulasi Rata-rata
Pembanding
Dari gambar dapat dilihat bahwa kurva massa ganda akumulasi curah hujan
di daerah perencanaan kurang konsisten, sehingga harus dilakukan koreksi
terhadap kurva tersebut. Berikut ini adalah hasil perhitungan faktor
koreksi terhadap gradient kurva massa ganda yang di hitung pertama kali.
Y = (1,530x)-52,32
R2 = 0,989
Tahun 2004
Y = (1,530x161,0)-52,32
= 194,0
y = 1,5307x - 52,322
R² = 0,9893
0,0
200,0
400,0
600,0
800,0
1000,0
1200,0
1400,0
1600,0
1800,0
2000,0
0,0 200,0 400,0 600,0 800,0 1000,0 1200,0 1400,0
S t a s i u n U t a m a ( m m / t a h u n )
Stasiun Pembanding (mm/tahun)
Series1
Linear (Series1)
-
8/17/2019 BAB V Tugas Akhir Krishna
6/18
Tahun 2009
Y = (1,530x174,8)-52,32
= 215,1
Tabel 5.2. Data Curah Hujan (koreksi)
Tahun C C Baru
2004 161,0 194,0
2005 190,2 190,22006 141,8 141,8
2007 203,1 203,1
2008 166,8 166,8
2009 174,8 215,1
2010 322,4 322,4
2011 149,1 149,1
2012 209,2 209,2
2013 223,5 223,5
Sumber : Hasil Perhitungan
Setelah mendapatkan hasil koreksi data curah hujan kemudian masukan
kedalam tabel yang baru akan tetapi diurutkan berdasarkan nilai yang
paling tertinggi ke nilai terindah, setelah diurutkan kemudian hitung
jumlah, rata-rata dan standar deviasi dari data curah hujan tersebut.
Tabel 5.3. Uji Homogenitas Curah Hujan Kota Bandung
No. Tahun C Ri-Ṝ (Ri-Ṝ)²
1 2010 322,4 120,89 14614,63
2 2013 223,5 21,94 481,41
3 2009 215,1 13,59 184,72
4 2012 209,2 7,72 59,61
5 2007 203,1 1,54 2,37
-
8/17/2019 BAB V Tugas Akhir Krishna
7/18
No. Tahun C Ri-Ṝ (Ri-Ṝ)²
6 2004 194,0 -7,51 56,39
7 2005 190,2 -11,31 127,89
8 2008 166,8 -34,71 1204,71
9 2011 149,1 -52,45 2750,90
10 2006 141,8 -59,71 3565,16
jumlah 2015,1 23047,80
Rata 201,5
Standar
Deviasi
50,6
Sumber : Perhitungan, 2014
Untuk N = 10, nilai Yn = 0,4952, dan τn = 0,9496
1
=
τR
τn =
50,6
0,9496 = 53,28
R = μ +1
. y
= 175,11 + 53,28 y
Bila y = 0, maka R = 175,11
Bila y = 5, maka R = 441,51
Mencari R10
R10 = R + (0,78 YT – 0,45) τR
YT = -ln (ln10
9)
= 2,2054
Maka, R10 = R + (0,78 YT – 0,45) τR
= 201,5 + ((0,78 x 2,2054) – 0,45) 50,6
= 265,77
Dari Hasil persamaan 175,11 + 53,28 y, apabila y = 0 maka nilai R yaitu
175,11 dan apabila y = 5 maka nilai R = 441,51, kemudian tarik garis untuk
nilai R = 175,11 dimulai dari sumbu y = 0 keatas sampai memotong nilai R
= 441,51 lihat gambar 3.15. pada garis orange. Kemudian dari hasil R10 =
-
8/17/2019 BAB V Tugas Akhir Krishna
8/18
265,77 buat garis dari sumbu x tarik sehingga memotong persamaan 175,11
+ 53,28 y, setelah bertemu garis tersebut tarik kebawah sehingga akan
menghasilkan nilai TR = 1,4.
Sumber : Moduto, 2014 Gambar5.3. Gumble’s Extreme Probability
Dari grafik Gumble’s Extreme Probability diperoleh nilai T R = 1.4
Maka:
TR =R10
x TR
= 139,84106,32
x 1.4
= 1,84
Maka, titik H (N ; T R) = H (10 ; 1.84)
Langkah selanjutnya adalah dengan memplotkan kedua titik yang
dihasilkan dari perhitungan di atas ke dalam Grafik Homogenitas. Hal ini
-
8/17/2019 BAB V Tugas Akhir Krishna
9/18
dimaksudkan agar dapat menentukan apakah data yang dihitung tersebut
termasuk data yang homogen atau tidak homogen. Berikut gambarnya.
Sumber : Moduto, 2014
Gambar 5.4. Homogenitas
Hasil dari Grafik Homogenitas dengan memplotkan titik (10 ;1.8), maka
dari grafik di atas menunjukkan bahwa data curah hujan berada di luar
garis lengkung bahkan tidak terdapat dalam grafik homogenitas, karena
nilai TR yang terlalu kecil dan tidak sesuai dengan batas nilai T yaitu batas
terendah sebesar 1.2 sedangkan pada data nilai TR sebesar 1.84 sehingga
menunjukkan data HOMOGEN.
Metode Van Breen
Metode ini beranggapan bahwa besarnya atau lama durasi hujan
harian adalah terpusat selama 4 jam dengan hujan efektif sebesar 90%
-
8/17/2019 BAB V Tugas Akhir Krishna
10/18
dari hujan selama 24 jam. Hubungan dalam bentuk rumus adalah sebagai
berikut:
I = 90% * R24
4
Dimana: I = intensitas hujan (mm/jam)
R24 = curah hujan harian maksimum (mm/24 jam)
Dengan menggunakan rumus diatas, maka intensitas hujan sebelum
dilakukan koreksi dapat dihitung.
Tabel 5.4. Metode Gumble
R 201,5
SD 50,6
n 10
Yn 0,4952
Sn 0,9496
N 175,12
1/α 53,29
Sumber : Hasil Perhitungan, 2014
Tabel 5.5. Data Curah Hujan Metode Terpilih (Metode Gumble)
PUH Yt Rt
2 0,37 194,65
5 1,50 69,00
10 2,25 90,01
25 3,20 116,56
50 3,90 136,25
100 4,60 155,80
Sumber : Hasil Perhitungan, 2014
Berdasarkan rumus I diatas, maka dapat dibuat suatu kurva durasi
intensitas hujan, dimana Van Breen mengambil bentuk kurva kota Bandung
-
8/17/2019 BAB V Tugas Akhir Krishna
11/18
sebagai kurva basis. Berikut ini adalah intensitas hujan untuk kota
Bandung sebagai berikut:
Gambar 5.4. Kurva Basis Kota Bandung
Tabel 5.6. Intensitas Curah Hujan (mm/jam) Menurut Van Breen
Durasi
(menit)
Intensitas Curah Hujan (mm/jam)
2 5 10 25 50 100
R1 R2 R3 R4 R5 R6
5 164,92 142,45 149,45 155,33 158,51 161,04
10 153,20 119,76 129,73 138,50 143,34 147,23
20 134,13 90,83 102,65 113,82 120,31 125,67
40 107,40 61,24 72,42 83,92 91,05 97,21
60 89,55 46,19 55,94 66,46 73,24 79,26
80 76,79 37,08 45,57 55,02 61,25 66,90
120 59,76 26,59 33,25 40,92 46,15 51,00
240 35,88 14,38 18,35 23,14 26,53 29,77
Sumber : Hasil Perhitungan, 2014
Perhitungan perpipaan ( gutter dan leader) berdasarkan SNI 03-7065-2005,
tabel tersebut berdasarkan pada curah hujan 100 mm per jam. Bila curah
hujan lebih besar, nilai luas pada tabel tersebut diatas harus disesuaikan
0,00
20,00
40,00
60,00
80,00
100,00
120,00
140,00
160,00
180,00
5 10 20 40 60 80 120 240
I n t e n s i t a s C u r a h H u j a n m m / j a m
Intensitas Curah Hujan
Intensitas Curah Hujan
(mm/jam) 2 R1
Intensitas Curah Hujan
(mm/jam) 5 R2
Intensitas Curah Hujan
(mm/jam) 10 R3
Intensitas Curah Hujan(mm/jam) 25 R4
Intensitas Curah Hujan
(mm/jam) 50 R5
Intensitas Curah Hujan
(mm/jam) 100 R6
-
8/17/2019 BAB V Tugas Akhir Krishna
12/18
dengan cara mengalikan nilai tersebut dengan 10 dibagi dengan kelebihan
curah hujan dalam mm perjam.
Intensitas curah hujan di Kota Bandung diambil 164,92 mm/jam atau 6,4
inch/jam. Karena curah hujan Kota Bandung lebih besar dari curah hujan
pada tabel 3., maka nilai kemiringan tabel 3.. harus di ubah dengan cara
mengalikan nilai tersebut dengan 10 kemudian di bagi dengan kelebihan
curah hujan sebanyak 64,92 mm, tabel perhitungan tabel seperti berikut:
Tabel 5.7. Beban Maksimum yang di ijinkan untuk Talang Atap
Diameter pipa Pipa tegak air
hujan
Pipa datar pembuangan air hujan
Kemiringan (%)
inch mm 1 2 4
2 50 63
2 1/2 65 120
3 80 200 12 17 24
4 100 425 27 39 54
5 125 800 49 68 97
6 150 1290 77 110 156
8 200 2690 167 237 336
10 250 302 426 604
12 300 486 686 972
15 375 868 1226 1737
Sumber : Perhitungan, 2014
Dilihat dari tabel diatas, dapat diketahui bahwa pipa yang digunakan pada
atap tersebut yaitu menggunakan pipa datar pembuangan air hujan. Hal
ini dikarenakan dilihat dari denah atap menggunakan pipa datar yang
berfungsi untuk mengalirkan hasil dari tangkapan air hujan menuju pipa
tegak, dan kemudian dialirkan kedalam groundtank 2, sehingga buangan
air hujan tersebut dapat digunakan untuk flushing wc dan urinal.
-
8/17/2019 BAB V Tugas Akhir Krishna
13/18
Gambar 5.5. Segmen Atap Air Hujan
Bentuk atap pada Hotel Tebu adalah berbentuk atap datar dengan luas
total 443 m2 tempat saluran air hujan. Sektor terbagi atas 5 segmen
dengan luas masing-masing segmen atap:
Tabel 5.8. Perhitungan Luas Segmen Atap
Segmen panjang lebarluas
(m2 )
1 18,75 6,5 122
2 19 4,5 86
3 12,2 6,08 74
4 14,39 6,08 87
5 12,15 6,08 74Sumber : Perhitungan, 2014
Tabel 5.9. Perhitungan Diameter Talang Tegak Air Hujan
Segmenluas
(m^2 )
diameter pipa
datar (mm)
diameter pipa
tegak (mm)
1 122 200 80
2 86 200 65
-
8/17/2019 BAB V Tugas Akhir Krishna
14/18
Segmenluas
(m^2 )
diameter pipa
datar (mm)
diameter pipa
tegak (mm)
3 74 150 65
4 87 200 65
5 74 150 65
Sumber : Perhitungan, 2014
Untuk menentukan debit aliran permukaan dengan metode rasional yaitu
berdasarkan rumus :
Q atap = C x I x A
Keterangan :
C = Koefisien aliran permukaan
I = Intensitas curah hujan
A = luas atap
Sumber : ”Hidrologi Teknik” C.D. Seomarto, 1999
Berdasarkan rumus dari metode rasional tersebut maka harus menentukan
koefisien aliran permukaan berkisar (0,70-0,90) nilai yang dipakai yaitu
nilai yang paling tertinggi karena agar tidak terjadinya tekanan yangberlebih sehingga bisa menimbulkan masalah pada sistem pipa tersebut,
kemudian untuk intensitas curah hujan untuk Kota Bandung yaitu 164,92
mm/jam atau sebesar 0,16 m/jam. Untuk luas atap total yaitu 443 m2.
Kemudian untuk menentukan debit aliran permukaan dengan
menggunakan rumus dari metode rasional sehingga hasil yang di dapatkan
dari nilai tersebut yaitu 64 m3/jam dalam waktu satu hari. Dari hasil
tersebut kemudian dikalikan dengan 50% sehingga menghasilkan 32m3/jam. Persenan tersebut didapat karena lahan yang tersedia di Hotel
Tebu tidak memungkinkan menggunakan tangki sebesar 64 m3, maka dari
itu tangki yang disediakan untuk air hujan diperkecil hingga 50% (GBC
Indonesia-WAC 5, 2014).
-
8/17/2019 BAB V Tugas Akhir Krishna
15/18
5.4 Perhitungan Jumlah Total Air Buangan
Total kebutuhan air bersih bagi penghuni gedung yaitu sebesar
66213.47 L/hari. Untuk keperluan cadangan air, total kebutuhan air
ditambah 20% sehingga menjadi 79456.17 L/hari atau sekitar 79 m3/hari.
Air buangan yang dihasilkan adalah 80% (hardjosuprapto, Moh.Maasduki.
2000) dari kebutuhan air bersih yaitu sekitar 63 m3/hari. Dari air buangan
tersebut 75% merupakan grey water dan 25% merupakan black water,
sehingga didapat buangan grey water sebesar 47 m3/hari dan black water
16 m3/hari.
Penentuan Ground Tank 2 didapatkan dari 90% total air buangan yang
masuk ke dalam STP, air buangan tersebut terdiri dari pembuangan air AC
sebesar 0,58 m3/hari dan total Grey water yang didapatkan dari 75% total
air buangan sebesar 63 m3/hari yang menghasilkan total buangan Grey
water sebesar 47 m3/hari.
Hasil total dari air buangan setelah dijumlahkan yaitu 48 m3/hari, setelah
mendapatkan hasil total air buangan kemudian untuk mendapatkan
volume Ground tank 2 yaitu 90% dari total air buangan sebesar 43 m3.
Untuk nilai total penampung air hujan yaitu 32 m3/hari, yang kemudian
ditampung kedalam ground tank 2. Sehingga volume total Ground tank 2
menjadi 75 m3/hari.
5.4.1 Efisiensi Yang Diperoleh
Effisiensi yang diperoleh dari sistem Sewage Treatment Plant ini
diperoleh dari besarnya total kebutuhan air bersih, Secara rinci jumlah
effisiensi yang diperoleh yaitu total buangan dari Grey water sebesar 43
m3/hari dan dijumlahkan dengan total buangan air kondensor sebesar 0,58
m3/hari, kemudian dibagi dengan total kebutuhan air bersih sebesar 79
m3/hari, setelah itu dikalikan 100% untuk menentukan persentasi efisiensi
yang diperoleh sebesar 55 % dari total kebutuhan ground tank 1 sebesar
79 m3/hari.
-
8/17/2019 BAB V Tugas Akhir Krishna
16/18
5.5 Penentuan Dimensi Pipa
5.5.1 Black Water dan Grey Water
Perhitungan dimensi pipa air buangan ditentukan berdasarkan
banyaknya alat plambing, unit beban alat plambing dan ukuran minimum
alat plambing. Besarnya nilai unit beban alat plambing dilihat pada tabel
3.. dan untuk mengukur pasaran yang ditetapkan oleh SNI-03-7065-2005
dapat dilihat pada tabel
Sebagai contoh perhitungan ukuran pipa air buangan yang berasal dari
lantai Ground Floor, untuk perhitungannya bisa dilihat pada tabel 5.10.
dan untuk melihat secara spesifik jalur dari ground floor pada gambar
5.6.
Tabel 5.10. Perhitungan Diameter Grey Water lantai Ground Floor
Jalur Alat PlumbingUBAP Kumulatif Ø mm
Slope
Dari Ke Macam Jumlah (%)
G1 G2 FD 1 1 1 50 2
G2 G3 FD 2 1 2 50 2
G3 G4 FD 3 1 3 50 2
G4 GT FD 4 1 4 50 2
G5 G6 LV 1 1 1 50 2
G6 GTLV 1 1
2 50 2FD 1 1
Sumber : Perhitungan, 2014
Tabel 5.11. Perhitungan Diameter Black Water lantai Ground Floor
Jalur Alat Plumbing
UBAP Kumulatif Ø mm
Slope
Dari Ke Macam Jumlah (%)
B1 B2 WC 1 8 8 100 1
B2 B3 WC 2 8 16 100 1
B3 B4 WC 3 8 24 100 1
B4 BT WC 4 8 32 100 1
B5 BT WC 1 8 8 100 1
BT BT1 WC 5 8 40 100 1
Sumber : Perhitungan, 2014
-
8/17/2019 BAB V Tugas Akhir Krishna
17/18
5.5.2 Sistem Vent
Sistem vent pada Hotel Tebu menggunakan sistem bersama yang
merupakan pipa vent yang dipasang pada titik pertemuan dua pengering
alat plambing dan bekerja sebagai vent untuk kedua alat plambing
tersebut.
Contoh perhitungan ukuran pipa vent diambil dari perhitungan di lantai
Ground Floor dapat dilihat pada tabel 5.12.
Tabel 5.12. Perhitungan Diameter Vent
Jalur Alat PlumbingUBAP Kumulatif Ø mm
Slope
Dari Ke Macam Jumlah (%)
V1 V2 WC 1 4 4 50 2
V2 V3 WC 2 4 8 50 2
V3 V4 WC 3 4 12 50 2
V4 VT WC 4 4 16 50 2
Sumber : Perhitungan, 2014
-
8/17/2019 BAB V Tugas Akhir Krishna
18/18
Gambar 5.6. Denah Jalur Ground Floor